首次适应算法实验报告材料
操作操作系统大作业题目：首次适应算法分配内存
学号：1207300142
学生姓名：张鲁云
班级：计科121
首次适应算法分配内存
一、问题描述
在内存分配中，动态分区是根据实际的进程需求，动态地为之分配空间。而首次适应算法分配时从表头指针开始查找可利用空间表，将找到的第一个大小不小于“请求”的空闲块的一部分分配给用户。可利用空间表本身既不按节点的初始地址有序，也不按节点的大小有序。用户释放内存，回收时只是将空闲块插入在链表的表头即可，此算法比较节省时间。
二、运行环境VC6.0
三、算法思想。
首次适应算法要求空闲分区链以地址递增的次序链接。在分配内存时，从链首开始查找，直到找到一个大小能满足要求的空闲分区为止；然后按照作业大小，从该分区中划出一块内存空间分配给请求者，余下的空闲区仍留在空闲链中。若从链首到链尾都不能找到一个能满足要求的分区，则此次分配失败。
四、实验目的
在计算机系统中，为了提高内存区的利用率，必须给电脑内存区进行合理的分配。本实验通过对内存区分配方法首次适应算法的使用，来了解内存分配的模式。
五、首次适应算法分配内存算法概要
（1）结构体
Typedef struct freearea//定义一个空闲区说明表结构
{ long size; //分区大小
long address; //分区地址
int state; //状态
}ElemType; // 线性表的双向链表存储结构
Typedef struct DuLNode
{ ElemType data;
structDuLNode *prior; //前趋指针
structDuLNode *next; //后继指针
} DuLNode,*DuLinkList;
Status Initblock(intMAX_length)//开创带头结点的内存空间链表
{ block_first=(DuLinkList)malloc(sizeof(DuLNode));
block_last=(DuLinkList)malloc(sizeof(DuLNode));
block_first->prior=NULL; //头结点的前驱指针指向空
block_first->next=block_last; //头结点的后继指针指向尾结点
block_last->prior=block_first; //尾结点的前驱指针指向头结点
block_last->next=NULL; //尾结点的后继指针指向空
block_last->data.address=0; //尾结点的地址是0
block_last->data.size=MAX_length; //分区大小是最大分区
block_last->data.state=Free; //状态是空
return OK; }
（2）主要函数说明：
void alloc()；进行内存分配的功能函数。
Status free(int flag)将地址为flag的分区的内存回收。
Status First_fit(int request)创建进程空间的子函数；其中，参数request表示空闲分区链的链首指针；要配合函数alloc（）使用。
void show()查看内存中的分区情况。
七、代码实现
#include
#include
#include
#define Free 0 //空闲状态
#define Busy 1 //已用状态
#define OK 1 //完成
#define ERROR 0 //出错
//#define MAX_length 640 //最大内存空间为640KB typedefint Status;
int flag;
typedefstructfreearea//定义一个空闲区说明表结构{
long size; //分区大小
long address; //分区地址
int state; //状态
}ElemType; // 线性表的双向链表存储结构typedefstructDuLNode
{
ElemType data;
structDuLNode *prior; //前趋指针
structDuLNode *next; //后继指针
} DuLNode,*DuLinkList;
DuLinkListblock_first; //头结点DuLinkListblock_last; //尾结点
Status alloc(int);//内存分配
Status free(int); //内存回收
Status First_fit(int);//首次适应算法
void show();//查看分配
Status Initblock();//开创空间表
Status Initblock(intMAX_length)//开创带头结点的内存空间链表
{
block_first=(DuLinkList)malloc(sizeof(DuLNode));
block_last=(DuLinkList)malloc(sizeof(DuLNode));
block_first->prior=NULL; //头结点的前驱指针指向空
block_first->next=block_last; //头结点的后继指针指向尾结点block_last->prior=block_first; //尾结点的前驱指针指向头结点block_last->next=NULL; //尾结点的后继指针指向空
block_last->data.address=0; //尾结点的地址是0
block_last->data.size=MAX_length; //分区大小是最大分区
block_last->data.state=Free; //状态是空
return OK;
}
//分配主存
Status alloc() {
int request = 0;
printf("请输入需要分配的主存大小(单位:KB)：");
scanf("%d",&request);
if(request<0 ||request==0)
{
printf("配大小不合适，请重试！");
return ERROR;
}
{
if(First_fit(request)==OK)
printf("分配成功！");
else
printf("内存不足，分配失败！");
return OK;
}
}
//首次适应算法
Status First_fit(int request)
{ //为申请作业开辟新空间且初始化
DuLinkList temp=(DuLinkList)malloc(sizeof(DuLNode));
temp->data.size=request;
temp->data.state=Busy;
DuLNode *p=block_first->next;
while(p)
{
if(p->data.state==Free && p->data.size==request)
{//有大小恰好合适的空闲块
p->data.state=Busy;
return OK;
break;
}
if(p->data.state==Free && p->data.size>request)
{//有空闲块能满足需求且有剩余
temp->prior=p->prior;
temp->next=p;
temp->data.address=p->data.address;
p->prior->next=temp;
p->prior=temp;
p->data.address=temp->data.address+temp->data.size;
p->data.size-=request;
return OK;
break;
}
p=p->next;
}
return ERROR;
}
//主存回收
Status free(int flag) {
DuLNode *p=block_first;
for(inti= 0; i<= flag; i++)
if(p!=NULL)
p=p->next;else
return ERROR;
p->data.state=Free;
if(p->prior!=block_first&& p->prior->data.state==Free)//与前面的空闲块相连
{
p->prior->data.size+=p->data.size;
p->prior->next=p->next;
p->next->prior=p->prior;
p=p->prior;
}
if(p->next!=block_last&& p->next->data.state==Free)//与后面的空闲块相连
{
p->data.size+=p->next->data.size;
p->next->next->prior=p;
p->next=p->next->next;
}
if(p->next==block_last&& p->next->data.state==Free)//与最后的空闲块相连
{
p->data.size+=p->next->data.size;
p->next=NULL;